Laserbågsvetsning med hybridteknikg är en lasersvetsmetod som kombinerar laserstråle och ljusbåge för svetsning. Kombinationen av laserstråle och ljusbåge visar till fullo den betydande förbättringen av svetshastighet, inträngningsdjup och processstabilitet. Sedan slutet av 1980-talet har den kontinuerliga utvecklingen av högeffektslasrar främjat utvecklingen av hybridsvetsteknik för laserbåge. Frågor som materialtjocklek, materialreflektionsförmåga och spaltöverbryggningsförmåga är inte längre hinder för svetstekniken. Den har framgångsrikt använts vid svetsning av medeltjocka materialdelar.
Laserbågsvetsningsteknik med hybridteknik
I laserbågsvetsprocessen med hybridsvetsning samverkar laserstrålen och bågen i en gemensam smältbassäng för att producera smala och djupa svetsar, vilket förbättrar produktiviteten, såsom visas i figur 1.
Figur 1 Processschema för laserbågsvetsning med hybridteknik
Grundläggande principer för laserbågsvetsning med hybridlaser
Lasersvetsning är känt för sin mycket smala värmepåverkade zon, och dess laserstråle kan fokuseras på ett litet område för att producera smala och djupa svetsar, vilket kan uppnå högre svetshastigheter, vilket minskar värmetillförseln och risken för termisk deformation av svetsade delar. Lasersvetsning har dock dålig spaltöverbryggningsförmåga, så hög precision krävs vid montering av arbetsstycket och kantförberedelse. Lasersvetsning är mycket svårt för att svetsa högreflekterande material som aluminium, koppar och guld. Däremot har bågsvetsprocessen utmärkt spaltöverbryggningsförmåga, hög elektrisk effektivitet och kan effektivt svetsa material med hög reflektivitet. Den låga energitätheten under bågsvetsning saktar dock ner svetsprocessen, vilket resulterar i en stor mängd värmetillförsel i svetsområdet och orsakar termisk deformation av svetsade delar. Därför är användningen av en högeffektslaserstråle för djupsvetsning och synergin hos en båge med hög energieffektivitet, vars hybrideffekt kompenserar för processens brister och kompletterar dess fördelar, som visas i figur 2.
Nackdelarna med lasersvetsning är dålig spaltöverbryggningsförmåga och höga krav på montering av arbetsstycket; nackdelarna med bågsvetsning är låg energitäthet och grunt smältdjup vid svetsning av tjocka plåtar, vilket genererar en stor mängd värmeinmatning i svetsområdet och orsakar termisk deformation av svetsade delar. Kombinationen av de två kan påverka och stödja varandra och kompensera för bristerna i varandras svetsprocess, vilket ger full användning av fördelarna med laserdjupsmältning och bågsvetsning, vilket uppnår fördelarna med liten värmeinmatning, liten svetsdeformation, snabb svetshastighet och hög svetshållfasthet, såsom visas i figur 3. Jämförelsen av effekterna av lasersvetsning, bågsvetsning och laserbåghybridsvetsning på medel- och tjocka plåtar visas i tabell 1.
Tabell 1 Jämförelse av svetseffekter för medeltjocka och tjocka plåtar
Figur 3 Processdiagram för laserbågsvetsning med hybridteknik
Mavenlaser båghybridsvetsningsfall
Mavenlaser båghybridsvetsutrustning består huvudsakligen av enRobotarm, en laser, en kylare, ensvetshuvud, en strömkälla för bågsvetsning, etc., såsom visas i figur 4.
Användningsområden och utvecklingstrender för laserbågsvetsning med hybridbåge
Applikationsfält
I takt med att högeffektslasertekniken mognar används laserhybridsvetsning i stor utsträckning inom olika områden. Den har fördelarna med hög svetseffektivitet, hög spalttolerans och djup svetspenetration. Det är den föredragna svetsmetoden för medelstora och tjocka plåtar. Det är också en svetsmetod som kan ersätta traditionell svetsning inom storskalig utrustningstillverkning. Den används ofta inom industriella områden som verkstadsmaskiner, broar, containrar, rörledningar, fartyg, stålkonstruktioner och tung industri.
Publiceringstid: 7 juni 2024
